簡(jiǎn)議河道泥沙治理的水文測(cè)驗(yàn)及其治理方法

牛文虎　代春芳　張博彥

【摘要】水文對(duì)河道泥沙治理，應(yīng)不斷掌握河道泥沙演變規(guī)律，掌握河道泥沙在不同條件下的發(fā)展變化，加強(qiáng)水文測(cè)驗(yàn)，選擇合適的治理方法，為更好的研究河道泥沙治理提供可靠依據(jù)。本文簡(jiǎn)述了河道泥沙治理的必要性，對(duì)河道泥沙治理的水文測(cè)驗(yàn)以及河道泥沙的治理方法進(jìn)行了論述分析，旨在提高河道泥沙的治理水平。

【關(guān)鍵詞】河道泥沙治理；必要性；水文測(cè)驗(yàn)；治理方法

水土流失是導(dǎo)致環(huán)境破壞的重要形式。我國(guó)許多河流大都發(fā)源或流經(jīng)黃土地區(qū)，而這些地區(qū)地表植被覆蓋少、汛期多暴雨，水土流失嚴(yán)重，河流的含沙量都很高。泥沙在塑造美麗富饒的平原陸地的同時(shí)，也給人民生產(chǎn)生活帶來(lái)了災(zāi)難，因此必須加強(qiáng)對(duì)河道泥沙治理的治理。基于此，以下就河道泥沙治理的水文測(cè)驗(yàn)及其治理方法進(jìn)行探討。

一、河道泥沙治理的必要性

河流泥沙治理是一項(xiàng)很復(fù)雜的工作，有關(guān)部門必須以人類現(xiàn)有的能力和手段為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)河道泥沙進(jìn)行合理的治理。河道泥沙治理工作的開展需要不斷掌握河床演變規(guī)律，。基于河道會(huì)不斷出現(xiàn)很多新情況、新問(wèn)題，對(duì)河道泥沙的治理造成難以預(yù)料的困難。所以要加強(qiáng)水文對(duì)河道泥沙的測(cè)驗(yàn)工作，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)河道泥沙治理中存在的問(wèn)題，及時(shí)采取有效解決措施。在河道治理不完善的河段，水流流向很不規(guī)律，這進(jìn)一步證明了加強(qiáng)河道治理工作的必要性。

二、河道泥沙治理的水文測(cè)驗(yàn)分析

河道泥沙治理工作實(shí)踐表明，河道泥沙治理會(huì)影響到該河道上下游的流態(tài)及流徑，這種對(duì)河段帶來(lái)的變化，必須通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)驗(yàn)、試驗(yàn)以分析研究相結(jié)合的辦法，才能得出正確的結(jié)論。河道泥沙治理工作中的水文測(cè)驗(yàn)是一項(xiàng)十分艱巨的工作，要求水文測(cè)驗(yàn)工作中對(duì)河道泥沙測(cè)驗(yàn)的精度、方法、技術(shù)不斷提高，水文對(duì)河道泥沙治理技術(shù)的提高，是水文對(duì)河道泥沙治理工作成功與否的關(guān)鍵。

傳統(tǒng)的水文測(cè)驗(yàn)是用測(cè)桿施測(cè)、六分儀定位、流速儀測(cè)速、人工計(jì)算等，測(cè)一次流量要?dú)v時(shí)約2h左右，速度慢、功效低，導(dǎo)致水文工作者的工作量和工作強(qiáng)度比較大，滿足不了日益發(fā)展的水文事業(yè)的新要求。只有不斷研究、開發(fā)和引進(jìn)新的水文儀器和設(shè)備，對(duì)河道泥沙測(cè)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)技術(shù)手段的提高和創(chuàng)新，以水文自動(dòng)化、現(xiàn)代化為支撐，才能保證經(jīng)濟(jì)社會(huì)和水文事業(yè)的迅速發(fā)展。并且實(shí)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)效益的最大化；要兼顧自然的規(guī)律，保正生態(tài)平衡，實(shí)現(xiàn)人類和自然的和諧發(fā)展。進(jìn)一步通過(guò)水文測(cè)驗(yàn)工作加強(qiáng)對(duì)水文對(duì)洪水的預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)、防洪能力，以及水文對(duì)水資源監(jiān)測(cè)能力，更有效地合理利用開發(fā)水資源。

隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，為水文測(cè)報(bào)提供了技術(shù)條件。水文測(cè)驗(yàn)工作承擔(dān)著各水文要素采集、傳輸、處理。現(xiàn)代化的水文測(cè)驗(yàn)方法和手段，可獲得更準(zhǔn)確的水文測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)和資料，實(shí)現(xiàn)了水文測(cè)驗(yàn)工作的現(xiàn)代化。水位、流量、泥沙自動(dòng)采集，將水文信息以自動(dòng)化、數(shù)字化的形式準(zhǔn)時(shí)的自動(dòng)發(fā)送、傳輸至各級(jí)使用部門，水文的自動(dòng)化、數(shù)字化具有強(qiáng)大的分析計(jì)算功能，全方位滿足各科研、生產(chǎn)、管理等部門的需求。

水文測(cè)驗(yàn)過(guò)程中，要加密對(duì)河道泥沙的測(cè)驗(yàn)斷面的布設(shè)，盡量避免由于測(cè)驗(yàn)斷面過(guò)少引起的泥沙測(cè)驗(yàn)斷面代表性差的問(wèn)題，提高河道泥沙治理的水文測(cè)驗(yàn)精度。不斷探索河道泥沙的演變規(guī)律，掌握河道泥沙演變，為河道泥沙治理提供科學(xué)依據(jù)，需加強(qiáng)對(duì)河道演變的監(jiān)測(cè)。

駐站測(cè)驗(yàn)是阻礙水文測(cè)驗(yàn)現(xiàn)代化主要原因，因此除部分河道的水文測(cè)站不能改變駐站測(cè)驗(yàn)外，應(yīng)將大部分水文測(cè)站徹底改變駐站測(cè)驗(yàn)的常規(guī)。逐步實(shí)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)方式的巡測(cè)和遙測(cè)，這是實(shí)現(xiàn)水文測(cè)驗(yàn)自動(dòng)化、數(shù)字化、現(xiàn)代化的關(guān)鍵，是解放水文行業(yè)的生產(chǎn)力，提高基層水文職工勞動(dòng)效率的重要措施，通過(guò)水文測(cè)驗(yàn)的巡測(cè)、遙測(cè)不僅可以擴(kuò)大水文資料的收集范圍，也極大的改善基層水文職工生活條件和工作環(huán)境。

電子計(jì)算機(jī)、現(xiàn)代通信、遙感、遙測(cè)、自動(dòng)化技術(shù)等不斷發(fā)展，對(duì)河道泥沙治理起著巨大的推動(dòng)作用，為河道泥沙治理以及水文測(cè)驗(yàn)現(xiàn)代化提供了技術(shù)手段。水文測(cè)驗(yàn)工作要適應(yīng)新形勢(shì)下水文發(fā)展的需要，必須改變傳統(tǒng)的水文測(cè)驗(yàn)方法，充分依靠新科學(xué)、新技術(shù)對(duì)河道泥沙進(jìn)行科學(xué)治理。研究合理有效實(shí)施河道泥沙治理的新辦法。在對(duì)河道泥沙治理實(shí)踐工作中，應(yīng)根據(jù)上游水、沙條件，采用現(xiàn)代新科學(xué)、新技術(shù)布設(shè)水文泥沙測(cè)驗(yàn)監(jiān)測(cè)斷面，加強(qiáng)水文對(duì)河道泥沙測(cè)驗(yàn)等水文測(cè)驗(yàn)基礎(chǔ)工作建設(shè)，利用現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)和通信技術(shù)，實(shí)施河道泥沙的科學(xué)監(jiān)測(cè)，收集更多的河道泥沙治理相關(guān)數(shù)據(jù)。為分析治理河道泥沙工作奠定良好的基礎(chǔ)。

三、河道泥沙的治理方法

1.流域水沙治理方法。以黃河流域治理為例，黃土高原地區(qū)近幾十年開展的大規(guī)模水土保持治理工程，顯著地改變了流域的下墊面條件，也改變了流域系統(tǒng)的水沙過(guò)程。水利水保措施具有明顯的減沙作用。通過(guò)采取淤地壩攔沙、灘地?cái)r沙、梯田與果園減沙、水保林及封山育林減沙、種植草地減沙等有效途徑，減少了泥沙淤積、引洪淤灘是處理黃河泥沙的有效途徑。

2.河口泥沙治理方法。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，世界范圍內(nèi)每年由河流帶入海洋的泥沙約200億噸。充分認(rèn)識(shí)河口泥沙擴(kuò)散自然過(guò)程的必要手段是定量研究、地貌學(xué)、沉積學(xué)等是其重要研究?jī)?nèi)容。定量研究方法包括兩類：一是間接得到泥沙擴(kuò)散的方向和數(shù)量，可通過(guò)測(cè)量研究區(qū)沉積物的沉積速率獲得，通過(guò)這類方法可以得到長(zhǎng)時(shí)間尺度泥沙擴(kuò)散的定量估計(jì)。二是結(jié)合水力條件，直接測(cè)量水體中與泥沙密切相關(guān)的物質(zhì)或泥沙含量，計(jì)算水體中泥沙的搬運(yùn)數(shù)量。但該方法只能給出短期泥沙擴(kuò)散的定量估計(jì)或泥沙擴(kuò)散的距離、方向等屬于定性的估計(jì)。

3.水庫(kù)防淤減淤方法。一是加強(qiáng)流域的綜合治理。由于人類農(nóng)業(yè)活動(dòng)和風(fēng)化作用的加劇，降雨的沖刷作用較強(qiáng)烈，比如西北地區(qū)土壤的表層顆粒十分松散，抗沖刷能力弱，細(xì)、中顆粒土強(qiáng)度低，降雨可形成較大的高含沙水流運(yùn)動(dòng)。防治水土流失可以與綠色產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，做好流域的植樹造林、生態(tài)養(yǎng)護(hù)工程十分必要，即可以加強(qiáng)上游攔沙阻沙效果，或通過(guò)修建淤地壩等小型攔水建筑物。二是樞紐底洞排沙。水庫(kù)必須具有配套的排沙底洞，以便為保持水庫(kù)留有一定的永久使用庫(kù)容，利用壩前底洞將入庫(kù)泥沙全部或部分排出。一般可以一洞多用，灌溉放水洞兼顧排沙洞。

4.河道淤積緩解方法。建立在熟悉高含沙水流性質(zhì)的基礎(chǔ)上，可利用高含沙水流極高的挾沙能力進(jìn)行長(zhǎng)距離輸泥可緩解河道淤積。

結(jié)束語(yǔ)

河道泥沙治理過(guò)程中，需要通過(guò)加強(qiáng)水文測(cè)驗(yàn)以及應(yīng)用合適的治理方法，收集數(shù)據(jù)，檢測(cè)不同水沙條件下治理效果，為河道治理方式、方法的完善和有效的實(shí)施提供科學(xué)依據(jù)，因此對(duì)河道泥沙治理的水文測(cè)驗(yàn)及其治理方法進(jìn)行分析具有重要意義。

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